بررسی اثر افزودن الیاف UHMWPE و نانوذرات سیلیکا بر خواص مکانیکی کامپوزیت های دندانی

امروزه کاربرد کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف در مواد دندانی رو به گسترش است. در این مطالعه، اثر افزودن درصدهای متفاوت الیاف و نانوذرات بر خواص خمشی و چقرمگی شکست کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف بررسی شد.
در این مطالعه تجربی- آزمایشگاهی، رزین مورد استفاده در کامپوزیت ها مخلوط 2و2- بیس- ] 4- (متاکریل اکسی پروپوکسی)- فنیل[- پروپان (Bis-GMA) و تری اتیلن گلیکول دی متاکریلات (TEGDMA) با نسبت وزنی 70 به 30 بود و از الیاف اصلاح شده پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) به عنوان تقویت کننده استفاده شد. استحکام و مدول خمشی کامپوزیت ها، روی نمونه هایی به ابعاد mm2×mm2×mm25 با آزمون خمش سه نقطه ای به دست آمد و چقرمگی شکست نمونه ها به روش خمش سه نقطه ای نمونه با تک شکاف در لبه تعیین شد. برای ارزیابی اثر درصد الیاف بر خواص مکانیکی، از سه درصد حجمی (41%، 33% و 25%) استفاده شد و برای مطالعه اثر افزودن نانوذرات، نانوذرات فیوم سیلیکای اصلاح شده در درصدهای وزنی (15%، 10% و 0%) به کامپوزیت اضافه شد. توزیع نانوذرات به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری مطالعه شد. نتایج از طریق آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون تکمیلی توکی در سطح معناداری 5%، بررسی شد.
استحکام خمشی، مدول خمشی و چقرمگی شکست نمونه ها با افزایش درصد الیاف از 25% حجمی به 41% حجمی به صورت معنادار (05/0˂ p) افزایش می یابد. (استحکام خمشی(MPa 2/22±7/225)، مدول خمشی GPa1/5±225/45) و چقرمگی شکست (MPa.m1/2 3/1±832/6). همچنین افزایش 10% و 15% وزنی نانوذرات کاهش معنی دار (05/0˂ p) استحکام خمشی کامپوزیت را نشان می دهد.
با افزایش درصد الیاف خواص خمشی و چقرمگی شکست کامپوزیت های تقویت شده با الیاف افزایش می یابد. همچنین چگونگی توزیع و پخش نانوذرات در تعیین خواص مکانیکی نهایی کامپوزیت های هیبریدی تاثیر گذار است.